Вивчення вимушених електричних коливань у коливальному контурі

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
ІКТА
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра фізика

Інформація про роботу

Рік:
2016
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Фізика напівпровідників та діелектриків
Група:
БІ 11
Варіант:
Варіант 1 2

Частина тексту файла

Національний університет «Львівська політехніка» Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології Кафедра Фізики  Звіт Лабораторна робота № 17 «Вивчення вимушених електричних коливань у коливальному контурі» Мета роботи Дослідити вимушені коливання в коливальному контурі; за резонансною кривою обчислити величину активного опору R, добротність коливального контуру Q, його індуктивність L і ємність C. Короткі теоретичні відомості Вільні коливання, що виникають у коливальному контурі завжди є згасаючими. Для того, щоб коливання були незгасаючими, необхідно компенсувати втрати енергії в контурі. З цією метою коливальний контур необхідно під’єднати до зовнішнього джерела струму, ЕРС якого періодично змінюється: . Коливання, які відбуваються у такому коливальному контурі, називаються вимушеними. Коливальний контур , що складається з послідовно з’єднаних котушки індуктивності L, конденсатора відповідної ємності C й активного опору R, під’єднаних до джерела змінної ЕРС, називають послідовним коливальним контуром. При протіканні змінного струму на ділянці контуру, що містить індуктивність L, виникає ЕРС самоіндукції , де і - сила струму в колі. Повна ЕРС, що діє в контурі, дорівнює . Щомиті вона повинна дорівнювати сумі спадів напруг вздовж кола, тобто різниці потенціалів на обкладинках конденсатора  та спаду потенціалу іR на омічному опорі R . Отже, . ( 6.13 ) Підставивши замість  його значення, дістанемо . ( 6.14 ) Напруга на конденсаторі U пов’язана з зарядом q обкладок співвідношенням q = UC . Сила струму , або . Диференціюючи ( 6.14 ) за часом, отримуємо . (6.15) Розв’язок цього рівняння має вигляд: , де - амплітудне значення струму а  - початкова фаза. Ці величини можна визначити за формулами: , ( 6.16)  . ( 6.17 ) Величина  ( де  і  ) називається повним опором і залежить від R, L, C, ω. При частоті , що задовольняє співвідношення ,Отримуємо вираз для резонансної частоти  ( 6.18 ) При резонансній частоті  повний опір досягає мінімуму; при цьому амплітуда сили струму досягає максимального значення: . (6.19) При цьому зсув фаз між напругою й струмом з (6.16) . Явище різкого зростання амплітудного значення струму при наближенні частоти вимушувальної ЕРС до власної частоти контуру називається явищем резонансу напруг. Відношення напруги на будь-якій з реактивних ділянок до напруги на затискачах ЕРС при резонансі . (6.20) Величину Q називають добротністю контуру. Якщо параметри кола вибрані так, що Q > 1 , то при резонансі напруг і  більші за вхідну напругу в Q разів. На рисунку 6.6 показано резонансні криві струму для послідовного контуру при однакових  L і C для двох значень добротності Q1 і Q2 >Q1. З рисунку видно, що інтенсивні коливання струму в контурі виникають лише тоді, коли частота ЕРС живлення близька до частоти власних коливань контуру. Контур пропускає коливання певного діапазону частот. Цю властивість характеризують смугою пропускання контуру  - різниця частот, для яких  Можна довести, що  . (6.21) Отже, чим більше значення добротності контуру Q ( чим менший активний опір контуру ), тим вужчою буде резонансна крива і тим менша смуга пропускання контуру ( див.рис.6.6 ). Знаючи добротність Q , активний опір R і користуючись ( 6.20 ), визначаємо індуктивність  ( 6,22 ) і ємність  Послідовність виконання роботи 1. Скласти схему згідно з рисунком 6.5. 2. Встановити напругу U вихідних коливань генератора, вказану на робочому місці. 3. Зняти резонансну криву. Для цього при заданому значенні U, плавно змінюючи частоту ЕРС генератора, для кожного значення частоти f записати значення струму I. Результати занести в табл.1. Дослід повторити для двох значень U. 4. Побудувати криві залежності . 5. З графіків визначити резонансну частоту  і  (див. рис. 6.6). 6. Знайти R за формулою (6.21). 7. Визначити добротність, індуктивність і ємність за формулами (6.23) - (6.25). 8. Результати записати в таб...
Антиботан аватар за замовчуванням

08.05.2018 22:05

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, увійдіть або зареєструйтесь.

Завантаження файлу

Якщо Ви маєте на своєму комп'ютері файли, пов'язані з навчанням( розрахункові, лабораторні, практичні, контрольні роботи та інше...), і Вам не шкода ними поділитись - то скористайтесь формою для завантаження файлу, попередньо заархівувавши все в архів .rar або .zip розміром до 100мб, і до нього невдовзі отримають доступ студенти всієї України! Ви отримаєте грошову винагороду в кінці місяця, якщо станете одним з трьох переможців!
Стань активним учасником руху antibotan!
Поділись актуальною інформацією,
і отримай привілеї у користуванні архівом! Детальніше

Оголошення від адміністратора

Антиботан аватар за замовчуванням

пропонує роботу

Admin

26.02.2019 12:38

Привіт усім учасникам нашого порталу! Хороші новини - з‘явилась можливість кожному заробити на своїх знаннях та вміннях. Тепер Ви можете продавати свої роботи на сайті заробляючи кошти, рейтинг і довіру користувачів. Потрібно завантажити роботу, вказати ціну і додати один інформативний скріншот з деякими частинами виконаних завдань. Навіть одна якісна і всім необхідна робота може продатися сотні разів. «Головою заробляти» продуктивніше ніж руками! :-)

Новини